Um nêutron térmico tem uma energia cinética , onde .
a) Qual é a energia em elétron-volt de um nêutron térmico?
b) Qual é o comprimento de onda de de Broglie?
Passo 1
Fala galerinha, beleza?
Primeiro calculamos a energia cinética do nêutron:
Lembrando que a constante de Boltzmann é . Vamos converter para elétron-volt dividindo pela carga elementar:
Assim,
A energia de repouso do nêutron é . Assim, sua energia total é
Com isso,
Note que a energia cinética é muito menor que a energia de repouso e praticamente não contribui para a energia total.
Passo 2
Para as energias totais, temos que lembrar da relatividade restrita:
Com isso, podemos escrever
Assim,
Logo,
Daí, é sé lembrar que o comprimento de onda de de Broglie é dado por
Como sabemos que , vamos escrever
Assim,
Ou ainda,